基于DEA分析的中國(guó)蘋果生產(chǎn)效率實(shí)證研究

王璽，蔣建兵，王蕓蕓

（山西省農(nóng)科院 果樹(shù)研究所，山西 太谷030815）

中國(guó)是世界蘋果第一生產(chǎn)大國(guó)。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)，2011年中國(guó)的蘋果產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到3598．7萬(wàn)噸，占世界蘋果總產(chǎn)量的47．6%，是第二大蘋果生產(chǎn)國(guó)美國(guó)蘋果產(chǎn)量的8．4倍。目前，蘋果產(chǎn)業(yè)已成為主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的一大支柱產(chǎn)業(yè)，在推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加農(nóng)民收入及改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。作為蘋果生產(chǎn)大國(guó)，科學(xué)評(píng)價(jià)蘋果產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程中其產(chǎn)量及產(chǎn)值的增長(zhǎng)有多少是源于投入要素的不斷增長(zhǎng)，又有多少是源于技術(shù)進(jìn)步及投入要素使用效率的提高，以及傳統(tǒng)的生產(chǎn)要素配置模式是否已經(jīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成了制約等問(wèn)題，并有針對(duì)性的提出改進(jìn)蘋果生產(chǎn)效率的方法及建議，對(duì)于果農(nóng)改善生產(chǎn)決策和相關(guān)部門制定有效可行的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策有著重要的參考價(jià)值。

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法 （DEA）是美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家Charnes和Cooper在1978年提出的，用于評(píng)價(jià)相同產(chǎn)業(yè)不同生產(chǎn)部門間的相對(duì)有效性。它以微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)生產(chǎn)理論的核心——生產(chǎn)函數(shù)為基礎(chǔ)，利用觀測(cè)到的有效樣本數(shù)據(jù)對(duì)決策單元進(jìn)行生產(chǎn)有效性評(píng)價(jià)。［1，2］該方法的最大優(yōu)點(diǎn)在于既不需要一個(gè)預(yù)先已知的生產(chǎn)函數(shù)，也不受輸入、輸出數(shù)據(jù)量綱的影響，而且還允許無(wú)效率的行為存在，因而在研究中被廣泛用于各種農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率測(cè)算。［3］呂超等運(yùn)用DEA的 Malmquist指數(shù)方法，探究了1994～2007年全國(guó)和各省份蔬菜生產(chǎn)率的變動(dòng)；［4］柳萍、姜愛(ài)芹等基于DEA分析對(duì)中國(guó)綠茶產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行了實(shí)證研究，對(duì)中國(guó)十省綠茶種植投入產(chǎn)出的有效性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并測(cè)算了各決策單元的投入冗余量；［5］熊巍、祁春節(jié)等對(duì)湖北省的柑橘產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行了DEA分析，分別探討了湖北省柑和橘生產(chǎn)效率的波動(dòng)趨勢(shì)及原因；［6］李翠霞等選用DEA方法的產(chǎn)出導(dǎo)向模型對(duì)黑龍江乳制品加工業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明企業(yè)生產(chǎn)要素投入配置不合理，有效產(chǎn)出不足；［7］李夏對(duì)洛川國(guó)家級(jí)蘋果基地縣種植戶投入－產(chǎn)出效率進(jìn)行了DEA分析。［8］本文運(yùn)用DEA方法以及我國(guó)蘋果主產(chǎn)省2005～2012年蘋果生產(chǎn)中投入和產(chǎn)出的面板數(shù)據(jù)指標(biāo)，從生產(chǎn)效率的角度分析我國(guó)蘋果種植投入產(chǎn)出中存在的問(wèn)題，并探討解決問(wèn)題的有效途徑。

一、模型簡(jiǎn)介與數(shù)據(jù)來(lái)源

（一）基于Malmquist指數(shù)的DEA模型

DEA分析法的主要思想是保持決策單元（Decision Making Units，DMU）輸入或輸出值不變，借助線性規(guī)劃原理將DMU投影到有效前沿面 （Efficient Frontier），然后對(duì)比DMU偏離有效前沿面的程度來(lái)評(píng)價(jià)它們各自的相對(duì)有效性。［9］Malmquist指數(shù)模型是基于DEA模型提出的，它由瑞典經(jīng)濟(jì)學(xué)家Sten Malmquist（1953）在消費(fèi)分析中首次提出，受此啟發(fā)，Cave等于1982年將這種思想運(yùn)用到生產(chǎn)分析中，通過(guò)距離函數(shù)之比構(gòu)造生產(chǎn)率指數(shù)，命名為Malmquist指數(shù)。Fare（1989）將Malmquist指數(shù)從理論指數(shù) 變 成 了 實(shí) 證 指 數(shù)。［10，11］在 此 基 礎(chǔ) 上，F(xiàn)are（1994）進(jìn)一步將技術(shù)進(jìn)步因素對(duì)生產(chǎn)效率的影響從綜合技術(shù)效率中獨(dú)立出來(lái)計(jì)算，表明全要素生產(chǎn)率的變動(dòng)是技術(shù)進(jìn)步和綜合技術(shù)效率共同作用的結(jié)果。因此，全要素生產(chǎn)率 （TFPch）的變化可以分解技術(shù)進(jìn)步 （Tch）影響、新技術(shù)的傳播和應(yīng)用效果即純技術(shù)效率 （Tech）和規(guī)模效率 （Sech）的共同影響的結(jié)果，Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)在規(guī)模報(bào)酬不變 （CRS）條件下可以分解為技術(shù)效率變動(dòng)和技術(shù)變動(dòng)：

Ech是在t期的投入和生產(chǎn)技術(shù)Ft下，產(chǎn)出yt和最大可能產(chǎn)出的比值，用來(lái)衡量決策單元的投入與產(chǎn)出在相應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)下的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)，Ech＞1表示技術(shù)效率較上一年有所改善，Ech＜1表示技術(shù)效率水平下降；Tch是t期和t＋1期技術(shù)變動(dòng)的幾何平均值，Tch＞1表示技術(shù)進(jìn)步，Tch＜1表示技術(shù)退步。

在可變規(guī)模報(bào)酬的條件下 （VRS），技術(shù)效率有可以分解為純技術(shù)效率的變動(dòng) （Tech）和規(guī)模效率的變動(dòng) （Sech），Malmquist生產(chǎn)指數(shù)進(jìn)一步分解為：

Sech＞1表示第t＋1期相對(duì)于第t期而言，逐漸向長(zhǎng)期最佳規(guī)模接近，即更接近固定規(guī)模報(bào)酬，Sech＜1則表示距離規(guī)模報(bào)酬越來(lái)越遠(yuǎn)。［12］

（二）數(shù)據(jù)來(lái)源及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 （見(jiàn)附錄）選擇

DEA模型旨在評(píng)價(jià)相同產(chǎn)業(yè)部門間的相對(duì)有效性，因此適合于選取能夠反映同一產(chǎn)業(yè)不同生產(chǎn)部門生產(chǎn)狀況的截面數(shù)據(jù)，或者同一產(chǎn)業(yè)不同生產(chǎn)部門在不同時(shí)期生產(chǎn)狀況的面板數(shù)據(jù)，通過(guò)橫向和縱向的比較來(lái)評(píng)價(jià)某一產(chǎn)業(yè)的某一部門的相對(duì)生產(chǎn)效率，因此本研究選取了山西省、河北省、遼寧省、山東省、河南省、陜西省等蘋果主產(chǎn)省以及全國(guó)平均值作為研究樣本，采用了2005～2012年 《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》中蘋果生產(chǎn)成本和收益的相關(guān)數(shù)據(jù)。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的選擇以蘋果每畝主產(chǎn)品產(chǎn)值作為產(chǎn)出變量，每畝物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)、用工數(shù)量和土地成本作為投入變量，其中每畝物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用主要包括化肥、農(nóng)藥、機(jī)械租賃以及技術(shù)服務(wù)等費(fèi)用，土地成本包括流轉(zhuǎn)地租金和自營(yíng)地折租，用工數(shù)量包括家庭用工和雇工數(shù)量。選擇用工數(shù)量而非用工成本是由于各地工價(jià)差異較大，用工成本不能準(zhǔn)確反映各地區(qū)的用工投入的差異。

二、結(jié)果分析

以蘋果主產(chǎn)省8年 （2005～2012）的面板數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，［13］應(yīng)用 DEAP Version2．1數(shù)據(jù)包絡(luò)分析軟件處理，可得到全國(guó)和主產(chǎn)省的蘋果產(chǎn)業(yè)Malmquist指數(shù)TFP及其分解情況，所有Malmquist指標(biāo)的平均數(shù)均為幾何平均值。

（一）2005～2011年我國(guó)蘋果全要素生產(chǎn)率的構(gòu)成及動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)

由表1可知，我國(guó)蘋果生產(chǎn)的全要素生產(chǎn)率（TFP）和構(gòu)成具有如下特征：第一，全國(guó)蘋果生產(chǎn)的TFP總體上呈上升趨勢(shì)，除2008年和2011年外，TFP值均大于1，這種上升趨勢(shì)主要源自于技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用，綜合技術(shù)效率對(duì)全要素生產(chǎn)率的影響較小或者存在反方向的影響。2010年蘋果生產(chǎn)的TFP增長(zhǎng)率為42．4%，其中技術(shù)進(jìn)步增長(zhǎng)率為34．2%，綜合效率增長(zhǎng)率僅為6．1%；2011年蘋果生產(chǎn)的TFP下降了4．4%，技術(shù)進(jìn)步上升了7%，綜合技術(shù)效率卻下降了10．7%，抵消了技術(shù)進(jìn)步對(duì)全要素生產(chǎn)率的正面影響。第二，相對(duì)于技術(shù)進(jìn)步而言，綜合技術(shù)效率的變化呈明顯的波動(dòng)趨勢(shì)，這種波動(dòng)是純技術(shù)效率和規(guī)模效率共同作用的結(jié)果。

表1 蘋果生產(chǎn)全要素生產(chǎn)率 （TFP）的構(gòu)成及變化 （2005～2011年）

（二）我國(guó)蘋果主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)效率的構(gòu)成及橫向比較

從2005～2011年期間的平均數(shù)據(jù)看 （表2），我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)的全要素生產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)了較大幅度的增長(zhǎng)，全國(guó)平均TFP值年均上升13．6%，其中增長(zhǎng)最快的省陜西省的蘋果生產(chǎn)TFP值年均增長(zhǎng)率已達(dá)到20%，其次是山西和山東，分別為14．7%和9．4%。從生產(chǎn)率的構(gòu)成看，我國(guó)蘋果生產(chǎn)TFP的增長(zhǎng)主要是由于技術(shù)進(jìn)步的增長(zhǎng)。全國(guó)平均TFP年均13．6%的增長(zhǎng)是技術(shù)進(jìn)步年均13%和綜合技術(shù)效率0．5%的共同作用；在主產(chǎn)省中，技術(shù)進(jìn)步的年均增長(zhǎng)率均大于8%，其中陜西省的技術(shù)進(jìn)步年均增長(zhǎng)率達(dá)到14．5%，但綜合技術(shù)效率的變化卻有較大差異，除陜西省和山西省外，其它幾個(gè)主產(chǎn)省的綜合技術(shù)效率都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其中下降最多的是河南省，年均下降6．7%，這一趨勢(shì)是純技術(shù)效率和規(guī)模效率共同作用的結(jié)果。

表2 我國(guó)蘋果主產(chǎn)區(qū)全要素生產(chǎn)率的構(gòu)成 （2005～2011年平均）

（三）蘋果主產(chǎn)省技術(shù)效率及規(guī)模效率比較

為進(jìn)一步分析我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率及規(guī)模報(bào)酬情況，選取2011年的截面數(shù)據(jù)，采用DEA投入法即可知全國(guó)及其主產(chǎn)省蘋果生產(chǎn)的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率和規(guī)模報(bào)酬的增減情況 （表3）。2011年全國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)的綜合技術(shù)效率為85．5%，且規(guī)模報(bào)酬遞減，這說(shuō)明在現(xiàn)有的生產(chǎn)力水平下，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)臏p小生產(chǎn)規(guī)模以提高技術(shù)效率和規(guī)模效率。在主產(chǎn)省中，陜西省綜合技術(shù)效率最高，且純技術(shù)效率和規(guī)模效率均處于最優(yōu)狀態(tài)。河南省和遼寧省綜合技術(shù)效率較低，其主要原因是規(guī)模效率較低，分別為61．6%和77．8%，這兩個(gè)省都處于規(guī)模報(bào)酬遞增階段，因此可以通過(guò)合理擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模來(lái)提高生產(chǎn)效率。山東省綜合技術(shù)效率也比較低，其原因主要是規(guī)模效率低，而且處于規(guī)模報(bào)酬遞減階段，由此可見(jiàn)在現(xiàn)有的技術(shù)水平下，山東省蘋果生產(chǎn)規(guī)模不宜再繼續(xù)擴(kuò)張。從2011年的綜合技術(shù)效率的構(gòu)成看，各主產(chǎn)區(qū)的純技術(shù)效率都比較高，規(guī)模效率普遍較低，除陜西省外全國(guó)其他主產(chǎn)區(qū)都存在較明顯的規(guī)模不經(jīng)濟(jì)情況。

表3 2011年蘋果主產(chǎn)區(qū)綜合技術(shù)效率及構(gòu)成Table 3 The Ech composition of main apple producing province in 2011

三、結(jié)論與建議

通過(guò)以上的實(shí)證分析，2005～2011年我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率呈現(xiàn)總體上升趨勢(shì)，全國(guó)平均TFP年均上升13．6%，在其構(gòu)成中，技術(shù)進(jìn)步上升13%，綜合技術(shù)效率上升0．5%，主產(chǎn)省中TFP值上升最快的是陜西省，年均上升20%，其中技術(shù)進(jìn)步年均上升14．5%，綜合技術(shù)效率年均上升4．7%，因此技術(shù)進(jìn)步是促進(jìn)蘋果產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率上升的主要因素。從2011年的截面數(shù)據(jù)分析可知，全國(guó)平均及其它主產(chǎn)區(qū)的純技術(shù)效率水平都比較高，這說(shuō)明蘋果產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的利用率較高，其綜合技術(shù)效率較低的主要因素是規(guī)模不經(jīng)濟(jì)，其中全國(guó)和山東省造成規(guī)模不經(jīng)濟(jì)的原因是種植規(guī)模過(guò)大，其余幾省則種植規(guī)模相對(duì)不足。

由此可見(jiàn)，要想繼續(xù)進(jìn)一步提高我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率主要應(yīng)該從以下幾方面入手：

1．加大果樹(shù)科研的投入，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。（1）提高果樹(shù)育種科研水平，建立高標(biāo)準(zhǔn)的果樹(shù)新品種繁育基地，采取有針對(duì)性的定向育種模式，選育出有區(qū)域特性的早、中、晚熟配套的優(yōu)良品種，以及能抵御自然災(zāi)害和病蟲(chóng)害的多抗性的優(yōu)良品種，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中能夠利用品種優(yōu)勢(shì)來(lái)提高生產(chǎn)能力，改善果品質(zhì)量，降低資源消耗水平，提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率。（2）研究和推廣新型的果園管理栽培體系，結(jié)合蘋果生產(chǎn)實(shí)際，建立優(yōu)質(zhì)果生產(chǎn)園的土肥水管理、樹(shù)體和果實(shí)管理、病蟲(chóng)害綜合防控技術(shù)等規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)體系，穩(wěn)步推進(jìn)蘋果栽培制度的變革，從而促使中國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)從資源主導(dǎo)型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)主導(dǎo)型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。

2．調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，優(yōu)化資源配置，提高產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模效率。 （1）從不適宜區(qū)向適宜區(qū)轉(zhuǎn)移，適度縮小全國(guó)種植規(guī)模。根據(jù)海拔高度、年均溫度、年度積溫、年降雨量等地理氣候條件確定明確的蘋果栽培適宜區(qū)，嚴(yán)格控制不適宜區(qū)蘋果種植面積，通過(guò)縮小不適宜栽培地區(qū)的種植規(guī)模來(lái)提高產(chǎn)業(yè)整體的規(guī)模效率。（2）從生產(chǎn)成本較高的東部地區(qū)向生產(chǎn)成本較低的中西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，逐步縮小山東省的種植規(guī)模。山東省是我國(guó)蘋果生產(chǎn)大省，但由于生產(chǎn)成本的快速上升，蘋果產(chǎn)業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)規(guī)模不經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)象，因此該地區(qū)應(yīng)該多規(guī)劃生產(chǎn)高附加值的高檔蘋果，減少普通蘋果的種植規(guī)模，以提高規(guī)模效率，從而提高經(jīng)濟(jì)效率。

附錄：評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及原始數(shù)據(jù)

附錄

［1］Chares A，Cooper W W，Rhodes E．Measuring the efficiency of decision making units［J］．European Journal of Operational Research，1978 （2）：429－444．

［2］Banker R D，Chares A，Cooper W W．Some models for estimating technical and scale inefficiencies in data envelopment analysis［J］．Management Science，1984 （30）：1078－1092．

［3］石會(huì)娟，王俊芹，王余丁．基于DEA的河北省蘋果產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率實(shí)證研究 ［J］．農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2011（10）：86－91．

［4］呂超，周應(yīng)恒．我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率變動(dòng)分析 ［J］．統(tǒng)計(jì)與決策，2011（9）：92－94．

［5］柳萍，姜愛(ài)芹，霍學(xué)喜，等．基于DEA分析的中國(guó)綠茶生產(chǎn)效率實(shí)證研究 ［J］．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011（4）：296－300．

［6］熊巍，祁春節(jié)．湖北省柑橘產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的DEA分析 ［J］．華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（5）：36－40．

［7］李翠霞，鄒曉偉．基于DEA的黑龍江省乳制品加工業(yè)生產(chǎn)效率實(shí)證研究 ［J］．農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2011（6）：106－111．

［8］李夏．蘋果種植戶投入－產(chǎn)出效率研究 ［D］．楊陵：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2010．

［9］梁樹(shù)廣，余國(guó)新，程靜．基于DEA新疆各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率分析 ［J］．新疆農(nóng)墾經(jīng)濟(jì)，2007（10）：23－27．

［10］章祥蓀，貴斌威．中國(guó)全要素生產(chǎn)率分析：Malmquist指數(shù)法評(píng)述與應(yīng)用 ［J］．?dāng)?shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2008（6）：111－122．

［11］Cave D W，Christensen L R，Diewert W E．The economic theory of index numbers and the measurement of input，output and productivity［J］．Econometrics，1982 （50）：1393－1414．

［12］王惠瑩．基于DEA的遼寧省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率研究 ［D］．北京：北京交通大學(xué)，2012．

［13］全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編 （2005－2012）［EB／OL］．（2012－12－08）［2013－02－12］．http：／／ishare．iask．sina．com．cn／down

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